EP3622253B1 - Hilfskraftlenkung mit einem sensor mit einer magnetbaugruppe - Google Patents

Hilfskraftlenkung mit einem sensor mit einer magnetbaugruppe Download PDF

Info

Publication number
EP3622253B1
EP3622253B1 EP18725447.9A EP18725447A EP3622253B1 EP 3622253 B1 EP3622253 B1 EP 3622253B1 EP 18725447 A EP18725447 A EP 18725447A EP 3622253 B1 EP3622253 B1 EP 3622253B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier
flexible tape
steering system
power steering
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP18725447.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3622253A1 (de
Inventor
Peter Knoll
Benedikt Hödl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Presta AG
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Presta AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Presta AG filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP3622253A1 publication Critical patent/EP3622253A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3622253B1 publication Critical patent/EP3622253B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0205—Magnetic circuits with PM in general
    • H01F7/021—Construction of PM
    • H01F7/0215—Flexible forms, sheets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/80—Manufacturing details of magnetic targets for magnetic encoders

Definitions

  • the present invention relates to a power steering system for a motor vehicle according to claim 1, and a method for producing a power steering system with a sensor for measuring the absolute steering angle of a steering shaft of an electromechanical power steering system according to claim 8.
  • Steering angle sensors measure the angle of the steering wheel of a motor vehicle. Accordingly, the term “steering angle” in the present description should be understood to mean the angle of rotation of the steering shaft and the steering wheel coupled to it, but not the steering angle of the steered wheels of the vehicle. This information is required, among other things, for the vehicle dynamics control, the electronic stability program (ESP).
  • ESP electronic stability program
  • the general problem with such rotational angle determinations is that the steering shaft enables multiple rotations in order to move the steering system from steering stop to steering stop.
  • Rotation angle sensors are also used for torque sensors. Two shaft parts that can be rotated to a limited extent in relation to one another are elastically coupled to one another via a torsion spring. If a shaft part is rotated against the other shaft part by a torque exerted by the driver of the vehicle, the relative angle of rotation is essentially proportional to the torque introduced. For an exact determination of the torque it is important to be able to measure the angle of rotation precisely.
  • sensors are used in which a magnetic component is coupled to a shaft, and a magnetic field sensor detects the relative rotation of the component with respect to the magnetic field sensor.
  • a power steering system for a motor vehicle, comprising a steering shaft rotatably mounted about a steering shaft axis and a sensor with a magnet assembly, the magnet assembly comprising a magnet element connected in a rotationally fixed manner to the steering shaft and having a spatially fixed sensor unit that interacts therewith, the magnet element being a magnetic or magnetizable flexible tape is made, which is applied to a carrier section and attached to the steering shaft by adhesion on the carrier section, the invention provides that the carrier section comprises a cylindrical area on which the tape is wound in several layers.
  • the invention provides that the tape is applied in multiple layers to the carrier.
  • the tape can be kept thin and wound onto the carrier in so many layers that the required material thickness and, above all, the magnetic field required for reliable scanning results.
  • the achievable magnetic field strength is greater, the thicker the material is wound on the carrier.
  • the sensor is insensitive to mechanical loads due to temperature fluctuations or vibrations, because the tape can follow the thermally induced changes in the dimensions of the carrier without cracks or plastic deformations occurring, which would impair the fit of the magnetic material on the carrier section.
  • a sensor can preferably be used in a motor vehicle steering system as a torque sensor and / or as a steering angle sensor.
  • a motor vehicle steering system namely a power steering system for a motor vehicle, comprising a steering shaft rotatably mounted about a steering shaft axis and a sensor which has a magnet element connected non-rotatably to the steering shaft and a spatially fixed sensor unit that interacts with it
  • the magnet element is made of a magnetic or magnetizable flexible Tape made which on applied to a support portion of the steering shaft and attached by adhesion to the support portion.
  • the sensor can comprise a torque sensor unit and / or a steering angle sensor unit.
  • a torque sensor unit detects the rotation of an upper steering shaft with respect to a lower steering shaft connected to it via a torsion bar as a measure of the torque manually exerted on the upper steering shaft.
  • a steering angle sensor unit measures the current steering angle of the steering shaft, when combined with a torque sensor unit with the lower steering shaft.
  • an integral structural unit has a torque sensor unit and a steering angle sensor unit.
  • the torque and steering angle sensor units are combined in the integral structural unit to save space.
  • the carrier section can preferably be formed as a carrier, which can also be designed as a separate part. However, it is also conceivable and possible to form a carrier section on the shaft itself, on which the magnetic element is applied.
  • the carrier is also preferred to make the carrier cylindrical, preferably circular-cylindrical, at least in one area.
  • the carrier is preferably designed as a carrier sleeve, since this design can be attached to a shaft in a particularly simple and secure manner.
  • the tape is applied by being wrapped around the carrier section or the carrier, in particular the cylindrical part or the above-mentioned carrier sleeve.
  • a carrier in the form of a preferably cylindrical, particularly preferably circular cylindrical, sleeve has an advantageous shape for wrapping.
  • the carrier with a flat, in particular completely flat, or curved surface section onto which the tape is mounted, in particular glued.
  • the tape can preferably be punched out to match the surface section prior to assembly.
  • the tape can be coated with a magnetic or magnetizable material.
  • the band can also be made from a plastic film with ferromagnetic or soft magnetic particles contained therein.
  • the tape is preferably itself coated live on one side, so that it can be wound or glued onto the carrier in the manner of an adhesive tape.
  • the tape can be elastic and flexible. A flexible band is sufficient, however.
  • a carrier that is part of a transmitter device of the sensor, and also to provide a magnetic or magnetizable band, which is then inserted in a further Method step is to be applied to the carrier, wherein the tape is wound along a circumferential surface of the carrier on the carrier and several layers of the tape are applied to the carrier, and the tape is attached to the carrier by adhesion.
  • the carrier can initially be designed in such a way that it is to be securely connected to the shaft whose movement is to be detected. This carrier can then be applied with the magnetizable or magnetic tape by wrapping or gluing it on, so that a durable, elastic or stretchable magnetic layer results on the carrier.
  • a sensor arrangement produced in this way is particularly insensitive to mechanical stresses due to temperature fluctuations and vibrations, as they inevitably arise during the operation of a motor vehicle.
  • the tape can be wound onto the carrier along a preferably annular circumferential surface of the carrier, so that the result is a magnetic ring.
  • the tape is preferably coated in a self-adhesive manner so that it can be attached to the carrier by adhesion.
  • Several layers of the tape are preferably wound onto the carrier so that the individual layers are relatively thin and still have a sufficient material thickness magnetic layers results.
  • the tape is magnetized after it has been applied to the carrier.
  • the band is a rubber elastic band in the form of a ring.
  • a band can be made of EPDM, for example, which is filled with soft magnetic particles.
  • An EPDM with at least 60% by volume of soft magnetic filler material is preferred.
  • the Figures 1 to 3 show an electromechanical power steering system 1 of a motor vehicle with an electric motor 2 which assists the steering movement of a driver on a steering column.
  • the rotor of the electric motor is coupled into the rotation of the steering shaft 300 via a gear 6, in the example a worm gear.
  • the steering shaft 300 has an upper steering shaft 3 and a lower steering shaft 4, which are connected to one another via a torsion bar 5 and are rotatably mounted about a steering shaft axis 301.
  • the upper steering shaft 3 is directly non-rotatably connected to a steering wheel (not shown).
  • the electric motor 2 drives the lower steering shaft 4 via a gear 6, which is connected to a rack and pinion steering gear (not shown).
  • the electric motor 2 has a rotor position sensor (RPS) 7.
  • RPS rotor position sensor
  • an integral structural unit 8 with a torque sensor unit 9 and a steering angle sensor unit 10 is provided.
  • the torque sensor unit 9 detects the rotation of the upper steering shaft 3 with respect to the lower steering shaft 4 as a measure of the torque manually exerted on the upper steering shaft 3.
  • the steering angle sensor unit 10 measures the current steering angle of the lower steering shaft 3.
  • the torque sensor unit 9 has a non-rotatable magnetic element connected to the upper steering shaft 3, which acts as a magnetic ring 11 (permanent magnet) is formed and magnetic flux guide 12.
  • An associated sensor unit 13 is connected in a spatially fixed manner to the unit of the electric motor 2.
  • the sensor unit 13 has a housing 14 with a housing cover 15 and arranged therein a magnetic flux conductor 16 and a magnetic sensor 18 arranged on a printed circuit board 17.
  • the flux conductors 12, 16 serve to concentrate the magnetic flux at the magnetic sensor 18.
  • the magnetic sensor 18 detects the rotation of the shaft 3 connected to the magnetic ring 11 with respect to the lower shaft 4 connected to one of the magnetic flux conductors 12.
  • a sensor element 19 of the steering angle sensor unit 10 is also provided on the printed circuit board 17.
  • the magnetic ring 11 is circumferentially surrounded by a first gear 20 with an outwardly directed first toothing 202, which is part of the steering angle sensor unit 10.
  • This toothing is arranged concentrically to the steering shaft axis 301 and coupled to the lower steering shaft 4 in a rotationally fixed manner.
  • a second circumferential, outwardly directed second toothing 212 of a second gear 21 engages in this first toothing 202 of the first gear 20, which rolls on the first gear 20 and is rotatably supported in a receptacle of the housing 14 about a second gear axis 211.
  • the second gear wheel axis 211 is arranged parallel and offset to the steering shaft axis 301.
  • a third gear 23 is rotatably eccentrically guided about a third gear axis 231.
  • the third gear wheel axis 231 is arranged parallel and offset to the second gear wheel axis 211 and the steering shaft axis 301.
  • the third gear has a circumferential, outwardly directed third toothing 232.
  • An inwardly directed circumferential fourth toothing 242 of a fourth gear 24 is arranged in the receptacle 22 in the housing 14 and is in engagement with the third toothing 232, so that this third toothing 232 along this fourth toothing 242 unrolls.
  • the gears 20, 21, 23 form a spur gear, with all axes of rotation 301, 201, 211, 231 being arranged parallel to one another and offset from one another.
  • the rotary movement of the upper steering shaft 3 is thus transmitted via the transmission to the third gear 23, in which a permanent magnet, formed by a magnetic element 25, is arranged.
  • the rotation of the third gear 23 is then detected with the aid of the sensor element 19 on the circuit board 17.
  • the magnetic element 25 is designed as a magnetic tape that is glued to the end face, as shown in FIG Figure 12 is illustrated in more detail.
  • the magnetic substrate 25 it would be conceivable and possible for the magnetic substrate 25 to be integrated into the third gear 23 or even to form the entire third gear.
  • the sensor element 19 of the steering angle sensor unit 10 is preferably a Hall sensor, which is arranged in a stationary manner opposite the permanent magnet or the magnetic element 25 of the third gear 23.
  • FIG. 6 The rotating with the steering shaft 3 or the lower steering shaft 4, not shown, components and the third gear 23 are in the Figure 6 shown from a different perspective. In a similar view, but in an exploded view, these components are also in the Figure 7 pictured.
  • the Figure 7 shows the magnetic flux conductor 12, the magnetic ring 11 and a carrier sleeve 111 lined up in the direction of the longitudinal axis of the steering shaft 3, which in this embodiment is provided to support the magnetic ring 11 and in particular also to define its shape.
  • the magnet assembly consisting of the support sleeve 111 and the magnet ring 11 is illustrated in more detail.
  • the magnetic ring 11 is formed in that an elastic band 113 is wound onto the outer, circular cylindrical circumferential surface of the carrier sleeve 111. It is in the Figures 8 to 10 illustrates how this tape 113 is not yet fully wound to illustrate the winding technique. In the installed state, the tape is completely wound up and no part of the tape should protrude from the carrier, as shown in the example of an exemplary embodiment Fig. 14 is illustrated.
  • the elastic band is on one side with a Adhesive coated with self-adhesive. This adhesive side faces the outer surface of the carrier sleeve 111.
  • the elastic band 113 is magnetically or magnetizable, in which ferromagnetic particles are either embedded in the plastic material of the elastic band 113 or are applied to the surface of the elastic band 113.
  • the surface that carries the ferromagnetic particles is the surface of the tape 113 facing away from the adhesive side, which in the illustration of FIG Figure 8 to the outside, that is to say facing away from the support sleeve 111.
  • the elastic band 113 is not yet completely wound onto the carrier sleeve 111.
  • the winding process comprises several courses or layers.
  • a loose end of the belt 113 is in the Figure 8 not yet glued to the underlying, previously wound passage and is intended to illustrate how the tape 113 is applied to the carrier sleeve 111.
  • the band 113 As soon as the band 113 is applied to the carrier sleeve 111 in the intended thickness, the band forms the magnetic ring 11, which is either already magnetized or can be magnetized in an external magnetic field so that the magnetic field of the magnetic ring 11 can be scanned by the magnetic sensor 18.
  • the Figure 9 shows the magnetic ring 11 and the carrier sleeve 111 at an axial distance from one another.
  • This illustration shows that the magnetic ring 11 is given its shape by the elastic band 113 being self-adhesive wound onto an outer, circular-cylindrical jacket surface 114 of the carrier sleeve 111.
  • the elastic band 113 is stretchable and therefore insensitive to changes in the diameter of the carrier sleeve 111 due to thermal influences. The stresses caused by temperature changes are relieved on the one hand by the elasticity and extensibility of the band 113, and on the other hand minimized by the fact that the material thickness of the band 113 is low compared to the material thickness of conventional, one-piece and solid magnetic rings according to the prior art mentioned at the beginning.
  • FIG. 10 Another embodiment of the magnetic ring 11 is shown.
  • an annular support sleeve 112 is provided, which carries the elastic band 113 with the ferromagnetic particles embedded therein or applied thereon and gives the winding the required annular shape.
  • the support sleeve 112 can either be placed on a further support sleeve 111 adapted in diameter, or it can be mounted directly on a steering shaft 3, to which the support sleeve 112 is then connected in a rotationally fixed manner.
  • the assembly is also off Figure 10 composed of two concentrically fitting parts, which are in the Figure 11 are shown at a distance from each other.
  • the Figure 11 clearly shows that the outer shape of the magnetic ring 11 formed by the winding process using the elastic band 113 is determined by the outer circumferential surface of the carrier sleeve 112.
  • the Figure 12 finally shows the third gear 23 with the magnetic element or magnetic substrate 25, the structure and function of which has already been described above.
  • the magnetic element 25 is formed in that an elastic band 116 is glued onto an end face 117 of the gear wheel 23.
  • the protruding section 116a of the tape 116 the figure illustrates how the tape, which is preferably punched out beforehand, is glued on layer by layer.
  • the elastic band 116 is also a band with ferromagnetic properties, as was described above for the band 113.
  • the tape 116 is also coated self-adhesive on its inside facing the end face 117, so that it is permanently attached to the end face 117 by adhesion.
  • ferromagnetic particles are likewise either incorporated into the material or arranged on its outer surface facing away from the adhesive layer. According to this Figure 12 The protruding portion 116a of the tape 116 illustrated is completely glued on in the installed state, as shown in FIG Figure 6 is shown for example.
  • FIGS 13, 14 and 15 an embodiment of the invention is shown in which the magnetic element 11 is directly on a support portion 302 of the shaft, which is integral with the shaft, in the example even integrally with the Shaft is formed as a flexible tape 113 is wound in several layers.
  • a section from the shaft 300 with the carrier section 302 is shown.
  • the flexible tape 113 is, as in FIG Figure 14 illustrated wrapped around the carrier portion 302.
  • the free end of the band to form the finished magnetic element 11 is also pressed on, as shown in FIG Figure 15 is illustrated.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hilfskraftlenkung für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1, und ein Verfahren zur Herstellung einer Hilfskraftlenkung mit einem Sensor zum Messen des absoluten Lenkwinkels einer Lenkwelle einer elektromechanischen Hilfskraftlenkung gemäß Anspruch 8.
  • Lenkwinkelsensoren messen den Einschlagwinkel des Lenkrades eines Kraftfahrzeuges. Dementsprechend soll unter dem Begriff "Lenkwinkel" in der vorliegenden Beschreibung der Drehwinkel der Lenkwelle und des damit gekoppelten Lenkrades verstanden werden, nicht jedoch der Einschlagswinkel der gelenkten Räder des Fahrzeugs. Diese Information wird unter anderem für die Fahrdynamikregelung, dem elektronischen Stabilitäts-Programm (ESP) benötigt. Das generelle Problem bei solchen Drehwinkelbestimmungen besteht darin, dass die Lenkwelle mehrfache Umdrehungen ermöglicht, um das Lenksystem von Lenkanschlag zu Lenkanschlag zu bewegen. Daher ist bei den meisten verwendeten Sensoren eine ständige Registrierung und Speicherung der aktuellen Drehwinkelposition des Lenkrads erforderlich, da gängige Winkelsensoren maximal 360° messen können, ein Kraftfahrzeuglenkrad aber einen Winkelbereich von +/-720° (vier Umdrehungen insgesamt) oder mehr hat.
  • Auch bei Drehmomentsensoren kommen Drehwinkelsensoren zum Einsatz. Hierbei werden zwei gegeneinander begrenzt verdrehbare Wellenteile über eine Torsionsfeder elastisch miteinander gekoppelt. Wenn ein Wellenteil durch ein vom Fahrer des Fahrzeugs aufgewendetes Drehmoment gegen den anderen Wellenteil verdreht wird, ist der relative Drehwinkel im Wesentlichen proportional zum eingeleiteten Drehmoment. Für eine genaue Bestimmung des Drehmoments ist es wichtig, den Drehwinkel präzise messen zu können.
  • Für beide Aufgaben werden Sensoren eingesetzt, in denen ein magnetisches Bauelement mit einer Welle gekoppelt ist, und ein Magnetfeldsensor die Relativdrehung des Bauelements gegenüber dem Magnetfeldsensor erfasst.
  • Besonders bei der Anwendung in Kraftfahrzeugen ist ein hohes Maß an Ausfallsicherheit dieser Sensoranordnung erforderlich, wobei gerade bei dieser Anwendung hohe und niedrige Temperaturen, schnelle Temperaturwechsel und mechanische Belastungen in Form von Vibrationen auftreten. Diese Belastungen sind problematisch für die Befestigung von permanentmagnetischen Bauteilen wie zum Beispiel einem Magnetring auf einem sich drehenden Träger, insbesondere auf der Lenkwelle einer Kraftfahrzeuglenkung.
  • Aus den Dokumenten WO 2010/031554 A2 und WO 2016/096179 A1 sind Anordnungen bekannt, bei denen Magnetringe auf einen hülsenförmigen Träger aufgesetzt und dort mittels separater Bauteile formschlüssig befestigt oder verklebt werden. Das Dokument EP 1 123 794 A2 zeigt eine Anordnung, bei der eine Trägerhülse zunächst mit einem Zwischenstück versehen wird, und dann ein mit Magnetpartikeln gefülltes Kunststoffmaterial im Spritzgussverfahren darauf geformt wird. Letzteres Bauelement bildet dann den Magnetring.
  • Die drei genannten Anordnungen sind aufwändig in der Fertigung.
  • Aus der US 2005/0073444 A1 ist es bekannt, ein Magnetelement durch Vulkanisieren an einen Trägerabschnitt einer Welle anzuformen. Dieses Vorgehen ist aufwendig und unflexibel.
  • Aus der US 2011/0196635 A1 oder der US 2010/0141242 A1 ist es zwar bekannt ein Magnetelement durch ein aufgeklebtes magnetisches flexibles Band auszubilden. Die Erzeugung einer dauerhaft haltbaren Fixierung und der für den Einsatz in einer Hilfskraftlenkung erforderlichen mechanischen und magnetischen Eigenschaften erfordert jedoch einen hohen Aufwand.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Hilfskraftlenkung mit einem Sensor mit einer Magnetbaugruppe vorzuschlagen, die einfacher zu fertigen und besonders ausfallsicher ist. Außerdem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer besonders ausfallsicheren Hilfskraftlenkung mit einem Sensor mit einer Magnetbaugruppe zu schaffen.
  • Diese Aufgaben werden von der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und dem Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Hilfskraftlenkung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine um eine Lenkwellenachse drehbar gelagerte Lenkwelle und einen dem Sensor mit einer Magnetbaugruppe, wobei die Magnetbaugruppe ein drehfest mit der Lenkwelle verbundenes Magnetelement umfasst und eine damit zusammenwirkende, raumfeste Sensoreinheit aufweist, wobei das Magnetelement aus einem magnetischen oder magnetisierbaren flexiblen Band gefertigt ist, welches auf einem Trägerabschnitt aufgebracht und durch Adhäsion auf dem Trägerabschnitt an der Lenkwelle befestigt ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Trägerabschnitt einen zylindrischen Bereich umfasst, auf den das Band in mehreren Schichten aufgewickelt ist.
  • Die Erfindung sieht vor, dass das Band mehrlagig auf den Träger aufgebracht ist. Dadurch kann das Band dünn gehalten werden und in so vielen Lagen auf den Träger aufgewickelt werden, dass sich die erforderliche Materialstärke und vor allem das für eine sichere Abtastung erforderliche Magnetfeld ergibt. Die erzielbare Magnetfeldstärke ist umso größer, je dicker das Material auf den Träger gewickelt wird.
  • Der Sensor ist unempfindlich gegen mechanische Belastungen aufgrund von Temperaturschwankungen oder Vibrationen, denn das Band kann den thermisch bedingten Änderungen der Abmessungen des Trägers folgen, ohne dass sich Risse oder plastische Verformungen ergeben, die den Sitz des magnetischen Materials auf dem Trägerabschnitt beeinträchtigen würden. Ein solcher Sensor kann bevorzugt bei einer Kraftfahrzeuglenkung als Drehmomentsensor und/oder als Lenkwinkelsensor eingesetzt werden.
  • In einer Kraftfahrzeuglenkung, nämlich einer Hilfskraftlenkung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine um eine Lenkwellenachse drehbar gelagerte Lenkwelle und einen Sensor, der ein drehfest mit der Lenkwelle verbundenes Magnetelement und eine damit zusammenwirkende, raumfeste Sensoreinheit aufweist, ist erfindungsgemäß das Magnetelement aus einem magnetischen oder magnetisierbaren flexiblen Band gefertigt, welches auf einen Trägerabschnitt der Lenkwelle aufgebracht und durch Adhäsion auf dem Trägerabschnitt befestigt ist.
  • Der Sensor kann eine Drehmomentsensoreinheit und/oder eine Lenkwinkelsensoreinheit umfassen. Eine Drehmomentsensoreinheit erfasst die Verdrehung einer oberen Lenkwelle gegenüber einer damit über einen Drehstab verbundenen unteren Lenkwelle als ein Maß des an der oberen Lenkwelle manuell ausgeübten Drehmomentes. Eine Lenkwinkelsensoreinheit hingegen misst den aktuellen Lenkwinkel der Lenkwelle, bei Kombination mit einer Drehmomentsensoreinheit mit der unteren Lenkwelle.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine integrale Baueinheit eine Drehmomentsensoreinheit und eine Lenkwinkelsensoreinheit aufweist. Dabei sind die Drehmoment- und die Lenkwinkelsensoreinheit in der integralen Baueinheit raumsparend zusammengefasst.
  • Der Trägerabschnitt kann bevorzugt als Träger, der auch als separates Teil ausgebildet sein kann, gebildet sein. Es ist aber auch denkbar und möglich an der Welle selbst einen Trägerabschnitt auszubilden, an dem das Magnetelement aufgebracht wird.
  • Es ist auch bevorzugt, den Träger zumindest in einem Bereich zylindrisch, bevorzugt kreiszylindrisch auszubilden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Träger vorzugsweise als Trägerhülse ausgebildet, da sich diese Bauform besonders einfach und sicher auf einer Welle befestigen lässt. Das Band wird durch Umwickeln auf den Trägerabschnitt oder den Träger, insbesondere den zylindrischen Teil oder die oben erwähnte Trägerhülse, aufgebracht. Ein Träger in Form einer bevorzugt zylindrischen, besonders bevorzugt kreiszylindrischen, Hülse weist dabei eine für das Umwickeln vorteilhafte Form auf.
  • Denkbar und möglich ist es allerdings auch, den Träger mit einem flachen, insbesondere vollständig ebenen, oder gewölbten Oberflächenabschnitt zu versehen, auf den das Band montiert, insbesondere aufgeklebt, wird. Das Band kann dabei vor der Montage bevorzugt passend zu dem Oberflächenabschnitt ausgestanzt sein.
  • Das Band kann dabei mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Material beschichtet sein. Insbesondere kann das Band auch aus einer Kunststofffolie mit darin enthaltenen ferromagnetischen oder weichmagnetischen Partikeln gefertigt sein. Das Band ist vorzugsweise auf einer Seite selbst lebend beschichtet, sodass es nach Art eines Klebebands auf den Träger aufgewickelt oder aufgeklebt werden kann.
  • Das Band kann elastisch und flexibel sein. Es genügt aber ein flexibles Band.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Sensors mit einer Magnetbaugruppe, die einen auf einem Träger angeordneten Magnetring umfasst, ist vorgesehen, einen Träger bereitzustellen, der Teil einer Gebereinrichtung des Sensors ist, und weiter ein magnetisches oder magnetisierbaren Band bereitzustellen, das dann in einem weiteren Verfahrensschritt auf den Träger aufzubringen ist, wobei das Band entlang einer Umfangsfläche des Trägers auf den Träger gewickelt wird und mehrere Lagen des Bandes auf den Träger aufgebracht werden, und das Band durch Adhäsion auf dem Träger befestigt wird.
  • Der Träger kann zunächst so gestaltet werden, wie er sicher mit der Welle zu verbinden ist, deren Bewegung detektiert werden soll. Dieser Träger kann dann mit dem magnetisierbaren oder magnetischen Band durch Umwickeln oder Aufkleben appliziert werden, sodass sich eine haltbare, elastische oder dehnbare magnetische Schicht auf dem Träger ergibt. Eine derart hergestellte Sensoranordnung ist besonders unempfindlich gegen mechanische Beanspruchungen aufgrund von Temperaturschwankungen und Vibrationen, wie sie sich im Betrieb eines Kraftfahrzeugs zwangsläufig ergeben.
  • Insbesondere kann das Band bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entlang einer vorzugsweise ringförmigen Umfangsfläche des Trägers auf den Träger gewickelt werden, sodass sich im Ergebnis ein Magnetring ergibt.
  • Das Band ist vorzugsweise selbstklebend beschichtet, sodass es durch Adhäsion auf dem Träger befestigt werden kann. Bevorzugt werden mehrere Lagen des Bandes auf den Träger gewickelt, sodass die einzelnen Lagen relativ dünn sind und sich dennoch eine ausreichende Materialstärke der magnetischen Lagen ergibt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Band nach dem Aufbringen auf den Träger magnetisiert.
  • Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass das Band ein gummielastisches Band in Ringform ist. Ein solches Band kann beispielsweise aus EPDM gefertigt sein, das mit weichmagnetischen Partikeln gefüllt ist. Bevorzugt wird ein EPDM mit mindestens 60 Vol.% weichmagnetischem Füllmaterial.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile sind dabei in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine räumliche Ansicht einer elektromechanischen Hilfskraftlenkung mit einem Elektromotor, einem Drehmomentsensor und einem Lenkwinkelsensor,
    Fig. 2:
    eine Detailansicht der integralen Baueinheit des Drehmomentsensors und des Lenkwinkelsensors,
    Fig. 3:
    eine Explosionsdarstellung der Anordnung der integralen Baueinheit auf der Lenkwelle,
    Fig. 4:
    eine Explosionsdarstellung der integralen Baueinheit von einer ersten Seite,
    Fig. 5:
    eine Explosionsdarstellung der integralen Baueinheit von einer zweiten Seite,
    Fig. 6:
    die sich im Betrieb drehenden Bauelemente der Sensoranordnung in einer perspektivischen Darstellung,
    Fig. 7:
    die Bauelemente aus Fig. 6 in einer Explosionsdarstellung,
    Fig. 8:
    ein Magnetelement in Form eines Magnetrings auf einer Trägerhülse,
    Fig. 9:
    den Magnetring und die Trägerhülse aus Fig. 8 in einer anderen Darstellung,
    Fig. 10:
    den Magnetring mit einer anderen Trägerhülse,
    Fig. 11:
    die Bauelemente aus Fig. 10 in einer anderen Darstellung,
    Fig. 12:
    ein auf einem Geberzahnrad ausgebildetes Magnetelement, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, sowie
    Fig. 13, 14 und 15:
    eine Sensoranordnung, bei der das Magnetelement direkt auf die Welle aufgebracht ist.
  • Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine elektromechanische Hilfskraftlenkung 1 eines Kraftfahrzeuges mit einem Elektromotor 2, der an einer Lenksäule die Lenkbewegung eines Fahrers unterstützt. Zur Unterstützung ist der Rotor des Elektromotors über ein Getriebe 6, im Beispiel ein Schneckenradgetriebe, in die Drehung der Lenkwelle 300 eingekoppelt. Die Lenkwelle 300 weist eine obere Lenkwelle 3 und eine untere Lenkwelle 4 auf, die über einen Drehstab 5 miteinander verbunden sind und um eine Lenkwellenachse 301 drehbar gelagert sind. Die obere Lenkwelle 3 ist mit einem nicht dargestellten Lenkrad unmittelbar drehfest verbunden. Der Elektromotor 2 treibt über ein Getriebe 6 die untere Lenkwelle 4 an, die mit einem nicht dargestellten Zahnstangen-Lenkgetriebe verbunden ist. Der Elektromotor 2 weist einen Rotorlagesensor (RPS) 7 auf. Zudem ist eine integrale Baueinheit 8 mit einer Drehmomentsensoreinheit 9 und einer Lenkwinkelsensoreinheit 10 vorgesehen. Die Drehmomentsensoreinheit 9 erfasst die Verdrehung der oberen Lenkwelle 3 gegenüber der unteren Lenkwelle 4 als ein Maß des an der oberen Lenkwelle 3 manuell ausgeübten Drehmomentes. Die Lenkwinkelsensoreinheit 10 hingegen misst den aktuellen Lenkwinkel der unteren Lenkwelle 3.
  • Die Drehmomentsensoreinheit 9 weist ein drehfest mit der oberen Lenkwelle 3 verbundenes Magnetelement, das als Magnetring 11 (Permanentmagneten) ausgebildet ist und Magnetflussleiter 12 auf. Eine dazugehörige Sensoreinheit 13 ist raumfest mit der Einheit des Elektromotors 2 verbunden.
  • In den Figuren 4 und 5 ist der Aufbau der integralen Baueinheit 8 im Detail dargestellt. Die Sensoreinheit 13 weist ein Gehäuse 14 mit einem Gehäusedeckel 15 auf und darin angeordnet einen Magnetflussleiter 16 und einen auf einer Leiterplatte 17 angeordneten Magnetsensor 18. Die Flussleiter 12, 16 dienen zur Konzentrierung des magnetischen Flusses an dem Magnetsensor 18.
  • Der Magnetsensor 18 detektiert die Verdrehung der mit dem Magnetring 11 verbunden Welle 3 gegenüber der mit einem der Magnetflussleiter 12 verbundenen unteren Welle 4.
  • Neben dem Magnetsensor 18 der Drehmomentsensoreinheit 9 ist auf der Leiterplatte 17 auch ein Sensorelement 19 der Lenkwinkelsensoreinheit 10 vorgesehen.
  • Der Magnetring 11 ist von einem ersten Zahnrad 20 mit einer nach außen gerichteten ersten Verzahnung 202 umfangseitig umgeben, das Teil der Lenkwinkelsensoreinheit 10 ist. Diese Verzahnung ist konzentrisch zur Lenkwellenachse 301 angeordnet und mit der unteren Lenkwelle 4 drehfest gekoppelt. In diese erste Verzahnung 202 des ersten Zahnrades 20 greift eine zweite umlaufende nach außen gerichtete zweite Verzahnung 212 eines zweite Zahnrades 21 ein, dass sich auf dem ersten Zahnrad 20 abwälzt und in einer Aufnahme des Gehäuses 14 drehbar um eine zweite Zahnradachse 211 gelagert ist. Die zweite Zahnradachse 211 ist parallel und versetzt zur Lenkwellenachse 301 angeordnet. In dem zweiten Zahnrad 21 wiederum ist ein drittes Zahnrad 23 drehbar um eine dritte Zahnradachse 231 drehbar exzentrisch geführt. Entsprechend ist die dritte Zahnradachse 231 zur zweiten Zahnradachse 211 und zur Lenkwellenachse 301 parallel und versetzt angeordnet. Das dritte Zahnrad weist eine umlaufende nach außen gerichtete dritte Verzahnung 232 auf. Eine nach innen gerichtete umlaufende vierte Verzahnung 242 eines vierten Zahnrades 24 ist in der Aufnahme 22 im Gehäuse 14 angeordnet und steht in Eingriff mit der dritten Verzahnung 232, so dass diese dritte Verzahnung 232 entlang dieser vierten Verzahnung 242 abrollt. Die Zahnräder 20, 21, 23 bilden ein Stirnrädergetriebe, wobei alle Drehachsen 301, 201, 211, 231 zueinander parallel und zueinander versetzt angeordnet sind.
  • Die Drehbewegung der oberen Lenkwelle 3 wird somit über das Getriebe auf das dritte Zahnrad 23 übertragen, in welchem ein Permanentmagnet, gebildet durch ein Magnetelement 25, angeordnet ist. Die Rotation des dritten Zahnrades 23 wird dann mithilfe des Sensorelementes 19 auf der Leiterplatte 17 erfasst. Das Magnetelement 25 ist im Beispiel als magnetisches Band ausgebildet, das auf die Stirnfläche aufgeklebt ist, wie dies in Figur 12 genauer veranschaulicht ist. Alternative wäre es allerdings denkbar und möglich, dass das magnetische Substrat 25 in das dritte Zahnrad 23 integriert ist oder sogar das gesamte dritte Zahnrad bildet.
  • Das Sensorelement 19 der Lenkwinkelsensoreinheit 10 ist vorzugsweise ein Hall-Sensor, der gegenüber dem Permanentmagneten beziehungsweise dem Magnetelement 25 des dritten Zahnrads 23 ruhend angeordnet ist.
  • Die sich mit der Lenkwelle 3 bzw. der nicht dargestellten unteren Lenkwelle 4 drehenden Bauelemente und das dritte Zahnrad 23 sind in der Figur 6 aus einer anderen Perspektive dargestellt. In ähnlicher Ansicht, jedoch in einer Explosionsdarstellung, sind diese Bauteile auch in der Figur 7 abgebildet. Die Figur 7 zeigt dabei in Richtung der Längsachse der Lenkwelle 3 aufgereiht den Magnetflussleiter 12, den Magnetring 11 und eine Trägerhülse 111, die bei dieser Ausführungsform dazu vorgesehen ist, den Magnetring 11 zu tragen und insbesondere auch dessen Form zu definieren.
  • In der Figur 8 ist die Magnetbaugruppe bestehend aus der Trägerhülse 111 und dem Magnetring 11 näher veranschaulicht. Der Magnetring 11 ist dadurch gebildet, dass ein elastisches Band 113 auf die äußere, kreiszylindrisch Umfangsfläche der Trägerhülse 111 aufgewickelt ist. Dabei ist in den Figuren 8 bis 10 veranschaulicht, wie dieses Band 113 noch nicht vollständig aufgewickelt ist, um die Wickeltechnik zu veranschaulichen. Im eingebauten Zustand ist das Band vollständig aufgewickelt und es soll kein Teil des Bandes vom Träger abstehen, wie dies am Beispiel eines Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 14 veranschaulicht ist. Das elastische Band ist dabei einseitig mit einem Klebstoff selbstklebend beschichtet. Diese Klebeseite ist der äußeren Oberfläche der Trägerhülse 111 zugewandt. Weiter ist das elastische Band 113 magnetisch oder magnetisierbaren ausgestattet, in dem ferromagnetische Partikel entweder in das Kunststoffmaterial des elastischen Bandes 113 eingebettet sind oder auf die Oberfläche des elastischen Bandes 113 aufgebracht sind. Die Oberfläche, die die ferromagnetischen Partikel trägt, ist dabei die der Klebeseite abgewandte Oberfläche des Bandes 113, die in der Darstellung der Figur 8 nach außen, also der Trägerhülse 111 abgewandt orientiert ist. In der Darstellung der Figur 8 ist das elastische Band 113 noch nicht vollständig auf die Trägerhülse 111 aufgewickelt. Der Wickelvorgang umfasst bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel mehrere Gänge oder Schichten. Ein loses Ende des Bandes 113 ist in der Figur 8 noch nicht auf den darunterliegenden, vorher auf gewickelten Gang aufgeklebt und soll veranschaulichen, wie das Band 113 auf die Trägerhülse 111 aufgebracht wird. Sobald das Band 113 in der vorgesehenen Dicke auf die Trägerhülse 111 aufgebracht ist, bildet das Band den Magnetring 11, der entweder bereits magnetisiert ist oder in einem äußeren Magnetfeld magnetisiert werden kann, sodass das Magnetfeld des Magnetrings 11 durch den Magnetsensor 18 abtastbar ist.
  • Die Figur 9 zeigt den Magnetring 11 und die Trägerhülse 111 in einem axialen Abstand voneinander. Diese Darstellung veranschaulicht, dass der Magnetring 11 seine Form dadurch erhält, dass das elastische Band 113 selbstklebend auf eine äußere, kreiszylindrische Mantelfläche 114 der Trägerhülse 111 aufgewickelt wird. Das elastische Band 113 ist dehnbar und deshalb unempfindlich gegen Änderungen des Durchmessers der Trägerhülse 111 aufgrund thermischer Einflüsse. Die durch Temperaturänderung auftretenden Spannungen werden einerseits durch die Elastizität und Dehnbarkeit des Bandes 113 abgebaut, und andererseits dadurch minimiert, dass die Materialstärke des Bandes 113 gering ist im Vergleich zu der Materialstärke von herkömmlichen, einteiligen und massiven Magnetringen nach dem eingangs genannten Stand der Technik.
  • In der Figur 10 ist eine andere Ausführungsform des Magnetrings 11 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist eine ringförmige Trägerhülse 112 vorgesehen, die das elastische Band 113 mit den darin eingebetteten oder darauf aufgebrachten ferromagnetischen Partikeln trägt und dem Wickel die erforderliche ringförmige Gestalt verleiht. Die Trägerhülse 112 kann in dieser Form entweder auf eine im Durchmesser angepasste weitere Trägerhülse 111 aufgesetzt werden, oder direkt auf einer Lenkwelle 3 montiert werden, mit der die Trägerhülse 112 dann drehfest verbunden wird.
  • Entsprechend der Figur 9 ist auch die Baugruppe aus Figur 10 aus zwei konzentrisch ineinander passenden Teilen zusammengesetzt, die in der Figur 11 in einem Abstand voneinander dargestellt sind. Die Figur 11 zeigt deutlich, dass die äußere Gestalt des durch den Wickelvorgang unter Verwendung des elastischen Bandes 113 gebildeten Magnetrings 11 von der äußeren Umfangsfläche der Trägerhülse 112 bestimmt ist.
  • Die Figur 12 zeigt schließlich das dritte Zahnrad 23 mit dem Magnetelement oder Magnetsubstrat 25, dessen Aufbau und Funktion bereits oben beschrieben wurde. Das Magnetelement 25 ist in diesem Ausführungsbeispiel dadurch gebildet, dass ein elastisches Band 116 auf eine Stirnfläche 117 des Zahnrads 23 aufgeklebt ist. mit dem abstehenden Abschnitt 116a des Bandes 116 ist in der Figur veranschaulicht, wie das bevorzugt zuvor in Form ausgestanzte Band, Schicht für Schicht aufgeklebt wird. Das elastische Band 116 ist in diesem Fall ebenfalls ein Band mit ferromagnetischen Eigenschaften, wie dies oben zu dem Band 113 beschrieben wurde. Auch das Band 116 ist auf seiner Innenseite, die der Stirnfläche 117 zugewandt ist, selbstklebend beschichtet, sodass es durch Adhäsion auf der Stirnfläche 117 dauerhaft befestigt ist. Ferromagnetische Partikel sind bei dem Band 116 ebenfalls entweder in das Material eingearbeitet oder auf dessen der Klebeschicht abgewandten äußeren Oberfläche angeordnet. Der gemäß dieser Figur 12 veranschaulichte abstehende Abschnitt 116a des Bandes 116 ist im eingebauten Zustand komplett aufgeklebt, wie dies in Figur 6 beispielsweise dargestellt ist.
  • In den Figuren 13, 14 und 15 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem das Magnetelement 11 direkt auf einen Trägerabschnitt 302 der Welle, der einteilig mit der Welle, im Beispiel sogar integral mit der Welle ausgebildet ist, als flexibles Band 113 in mehreren Schichten aufgewickelt ist. In der Figur 13 ist dabei ein Ausschnitt aus der Welle 300 mit dem Trägerabschnitt 302 dargestellt. Das flexible Band 113 wird, wie in Figur 14 veranschaulicht um den Trägerabschnitt 302 gewickelt. Dabei wird auch das freie Ende des Bandes zur Bildung des fertigen Magnetelements 11 angedrückt, wie es in Figur 15 veranschaulicht ist.

Claims (12)

  1. Hilfskraftlenkung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine, einen Trägerabschnitt aufweisende und um eine Lenkwellenachse (301) drehbar gelagerte Lenkwelle (300) und einen Sensor (9) mit einer Magnetbaugruppe, wobei die Magnetbaugruppe ein drehfest mit der Lenkwelle (300) verbundenes Magnetelement (11, 25) umfasst und eine damit zusammenwirkende, raumfeste Sensoreinheit (13) aufweist, wobei das Magnetelement (11, 25) aus einem magnetischen oder magnetisierbaren flexiblen Band (113, 116) gefertigt ist, welches auf einen Trägerabschnitt (302) aufgebracht und durch Adhäsion auf dem Trägerabschnitt (302) an der Lenkwelle (3, 300) befestigt ist, wobei der Trägerabschnitt (302) einen zylindrischen Bereich umfasst, auf den das flexible Band (113) in mehreren Schichten aufgewickelt ist.
  2. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerabschnitt als Träger (111, 112, 117) ausgebildet ist und das flexible Band (113, 116) auf den Träger (111, 112, 117) aufgebracht und durch Adhäsion auf dem Träger (111, 112, 117) befestigt ist.
  3. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Band (113, 116) mit einem magnetischen oder magnetisierbaren Material beschichtet ist.
  4. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Band (113, 116) eine Kunststofffolie mit darin enthaltenen ferromagnetischen Partikeln ist.
  5. Hilfskraftlenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Band (113, 116) selbstklebend beschichtet ist.
  6. Hilfskraftlenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Band (113, 116) mehrlagig auf den Trägerabschnitt aufgebracht ist.
  7. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (111, 112) einen zylindrischen Bereich umfasst, auf den das flexible Band (113) in mehreren Gängen aufgewickelt ist.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Hilfskraftlenkung mit einem Sensor (9), wobei der Sensor (9) eine Magnetbaugruppe und eine damit zusammenwirkende, raumfeste Sensoreinheit (13) aufweist, wobei die Magnetbaugruppe ein auf einem Träger (111, 117) angeordnetes Magnetelement (11, 25) umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
    Bereitstellen eines Trägers (111, 117), der Teil einer Gebereinrichtung (8) der Hilfskraftlenkung ist,
    Bereitstellen eines magnetischen oder magnetisierbaren flexiblen Bandes (113, 116),
    Aufbringen des flexiblen Bandes (113, 116) auf dem Träger (111, 112), wobei das flexible Band (113, 117) entlang einer Umfangsfläche (114) des Trägers (111, 112) auf den Träger (111, 112) gewickelt wird und
    mehrere Lagen des flexiblen Bandes (113, 116) auf den Träger (111, 112, 117) aufgebracht werden, und das flexible Band (113, 116) durch Adhäsion auf dem Träger (111, 112) befestigt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Band (113, 116) nach dem Aufbringen auf den Träger (111, 112) magnetisiert wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mit einer Welle (3) verbunden wird.
  11. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor eine Drehmomentsensoreinheit (9) und/oder eine Lenkwinkelsensoreinheit (10) umfasst.
  12. Hilfskraftlenkung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine integrale Baueinheit (8) eine Drehmomentsensoreinheit (9) und eine Lenkwinkelsensoreinheit (10) aufweist.
EP18725447.9A 2017-05-11 2018-05-09 Hilfskraftlenkung mit einem sensor mit einer magnetbaugruppe Active EP3622253B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017110259.0A DE102017110259B3 (de) 2017-05-11 2017-05-11 Sensor mit einer Magnetbaugruppe und Verfahren zu dessen Herstellung
PCT/EP2018/062077 WO2018206680A1 (de) 2017-05-11 2018-05-09 Sensor mit einer magnetbaugruppe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3622253A1 EP3622253A1 (de) 2020-03-18
EP3622253B1 true EP3622253B1 (de) 2021-12-15

Family

ID=62196539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18725447.9A Active EP3622253B1 (de) 2017-05-11 2018-05-09 Hilfskraftlenkung mit einem sensor mit einer magnetbaugruppe

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3622253B1 (de)
CN (1) CN110621963B (de)
DE (1) DE102017110259B3 (de)
WO (1) WO2018206680A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020003964A1 (de) 2020-07-02 2022-01-05 Baumer Hübner GmbH Verfahren zur Herstellung einer Maßverkörperung
CN214067193U (zh) * 2020-12-02 2021-08-27 泰科电子(上海)有限公司 磁带和磁性传感装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1806757A1 (de) * 2006-01-06 2007-07-11 Hung-Chih Wu Freischneidbare Magnetbandstruktur
JP2011013137A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Nippon Koei Co Ltd デジタル内空変位計

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0048983B2 (de) * 1980-09-29 1991-09-18 Hitachi, Ltd. Rotationsdetektorvorrichtung für einen rotierenden Körper
DE20002277U1 (de) 2000-02-09 2000-04-06 Baermann Max Gmbh Hochgefülltes Kunststoffteil
US6568258B1 (en) 2000-07-24 2003-05-27 Akron Special Machinery, Inc. Road wheel reader
JP4543306B2 (ja) * 2003-10-07 2010-09-15 内山工業株式会社 円筒型カバー付きエンコーダ
CN101646923B (zh) * 2007-03-28 2011-04-27 日立金属株式会社 磁编码器
DE102008047466A1 (de) 2008-09-17 2010-04-15 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Magnetbaugruppe für eine Drehmoment- und/oder Drehwinkelsensoranordnung mit einem Magnetring und Herstellungsverfahren
TWI434025B (zh) * 2010-02-11 2014-04-11 Geeng Jen Sheu Non - contact sensing device
DE102010020599A1 (de) * 2010-05-14 2011-11-17 Trw Automotive Gmbh Sensorbaugruppe für Kraftfahrzeug-Lenksysteme
DE102014018783A1 (de) 2014-12-19 2016-06-23 Thyssenkrupp Ag Geberanordnung für einen Drehmoment- und/oder Winkelsensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1806757A1 (de) * 2006-01-06 2007-07-11 Hung-Chih Wu Freischneidbare Magnetbandstruktur
JP2011013137A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Nippon Koei Co Ltd デジタル内空変位計

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018206680A1 (de) 2018-11-15
EP3622253A1 (de) 2020-03-18
DE102017110259B3 (de) 2018-07-19
CN110621963B (zh) 2022-07-29
CN110621963A (zh) 2019-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008008835B4 (de) Vorrichtung zum Ermitteln eines Drehmoments
DE102011082127A1 (de) Rotationseingabevorrichtung
EP1979209A1 (de) Stelleinrichtung, insbesondere für eine kraftfahrzeug-feststellbremse
WO2013186001A1 (de) Magnetgeberring einer rotorlagesensorik eines elektrisch kommutierten elektromotors
DE202009006227U1 (de) Elektrischer Stellantrieb
EP3622253B1 (de) Hilfskraftlenkung mit einem sensor mit einer magnetbaugruppe
WO2018108470A1 (de) Sensorvorrichtung sowie verfahren zum zusammenbau einer sensorvorrichtung
DE102022201845A1 (de) Steer-by-wire lenkvorrichtung
DE102008014985A1 (de) Magnetbaugruppe für eine Drehmoment- und/oder Drehwinkelsensoranordnung und Herstellungsverfahren
EP3390999A1 (de) Statorhalter, statorbaugruppe, verfahren zum zusammenbau einer statorbaugruppe, drehmomentsensorvorrichtung mit einer statorbaugruppe und einem statorhalter und kraftfahrzeug mit einer drehmomentsensorvorrichtung
DE19712185C1 (de) Antriebsvorrichtung für ein verstellbares Teil eines Fahrzeuges
DE102020120241A1 (de) Stellantrieb mit einem Elektromotor und Verfahren zur Positionsbestimmung eines Stellantriebes
DE19941101B4 (de) Sensoranordnung
DE102019215289A1 (de) Steer-by-wire-lenkvorrichtung
DE102007010737A1 (de) Vorrichtung zur Erfassung des absoluten Drehwinkels einer Welle
DE102022205249A1 (de) Steer-by-wire Lenkvorrichtung
DE102006061702A1 (de) Elektrischer Servomotor in einem Lenksystem eines Fahrzeugs
DE19854687A1 (de) Drehmoments- oder Kraftsensor für in Wälzlagern gelagerte Wellen
DE102011089903A1 (de) Einrichtung zur Erfassung der Winkellage eines Getrieberades einer Getriebe-Antriebseinrichtung und Verfahren zum Herstellen einer derartigen Einrichtung
WO2009103324A1 (de) Sensoranordnung für elektrische servolenkungen
DE102015104888B4 (de) Anordnung eines Magnetelements mit Lagesensor zur Positionserkennung an einem rotierbaren Maschinenelement
EP3894793A1 (de) Sensoreinheit mit wenigstens einem aus einer leiterplatte gebildeten zahnrad
DE102019214262A1 (de) Gurtbandaufroller für eine Sicherheitsgurtvorrichtung eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zum Betreiben eines Gurtbandaufrollers einer Sicherheitsgurtvorrichtung eines Kraftfahrzeuges
DE102015213828A1 (de) Baugruppe für eine Stelleinrichtung, insbesondere eines Abgasturboladers, und Verfahren zu Herstellung einer solchen Baugruppe
DE102018132098A1 (de) Elektronische Leiterplatte

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20191211

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20201210

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20210712

GRAJ Information related to disapproval of communication of intention to grant by the applicant or resumption of examination proceedings by the epo deleted

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSDIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTC Intention to grant announced (deleted)
RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: HOEDL, BENEDIKT

Inventor name: KNOLL, PETER

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20211018

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: HOEDL, BENEDIKT

Inventor name: KNOLL, PETER

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502018008213

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1455810

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20220115

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20211215

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220315

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220315

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220316

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220418

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R084

Ref document number: 502018008213

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502018008213

Country of ref document: DE

RAP4 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: THYSSENKRUPP AG

Owner name: THYSSENKRUPP PRESTA AG

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220415

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

26N No opposition filed

Effective date: 20220916

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20220531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220509

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220531

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220509

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220531

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20230526

Year of fee payment: 6

Ref country code: DE

Payment date: 20230519

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20230524

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20211215